基于有限元分析的船舶耐碰撞结构设计

耐碰撞设计是船舶结构设计中的关键部分,船舶发生碰撞会引起结构损伤,严重的还可能导致船只沉没等事故。船舶碰撞过程是一个多学科综合问题,涉及了材料力学、结构动力学等众多知识,同时,碰撞过程也具有非线性特征。因此,船舶耐碰撞结构设计是一项研究的难点。近年来,有限元分析技术在船舶结构设计领域逐渐广泛应用,基于有限元的建模和仿真技术提高了船舶结构设计的水平。本文基于Ansys有限元软件,对船舷侧结构建立有限元模型,并进行数值模拟和仿真分析。     

一种基于PLL的牵引电机速度辨识算法

提出一种基于PLL的速度辨识算法,在此算法中引入闭环转子磁链观测器和幅值归一化环节,弥补PLL本身在抗干扰能力上的不足.通过闭环转子磁链观测模型抑制了转子磁链中可能出现的直流偏置,引入幅值归一化环节抑制了可能出现的转子磁链幅值波动.在仿真软件中搭建模型进行验证,结果表明在电机速度指令突变以及负载转矩突变的情况下可以保持较好的辨识效果.通过仿真结果验证了所研究速度辨识算法的正确性和有效性.     

京津冀经济一体化下的区域物流发展优化研究

本文将基于系统动力学原理,建立物流产业和区域经济协调性关系的系统动力模型,运用系统动力学软件对建立的系统动力模型进行模拟,探索在京津冀经济一体化的背景下,区域物流业如何才能与经济发展相协调。     

水下滑翔机动力学建模及PID控制

为了解决水下滑翔机的控制问题,设计了尾部四螺旋桨来控制滑翔机的俯仰和转向,对水下滑翔机进行运动学和动力学建模,并在其基础上设计了PID控制器。通过Matlab/Simulink仿真和湖试对所设计的PID控制器的有效性进行验证。仿真结果表明在所设计的PID参数下,控制器能够有效地完成水下滑翔机自稳定控制。湖试结果与仿真结果相比较,可以得出设计的PID控制器参数选取合理,能够快速准确地实现姿态的调节。     

城市轨道交通车辆门系统传动部件动力学仿真研究

基于多体动力学软件RecurDyn的仿真分析功能,对城市轨道交通门系统传动部件进行了研究.首先搭建了门系统动力学模型,模拟手动关门过程对模型参数进行验证;然后对开关门过程进行仿真,得到门系统运动各阶段丝杆所受扭矩;最后建立螺母副有限元模型,对开关门过程中主要传动零部件的强度进行校核.     

船舶操控及锚泊过程的运动数学建模研究

船舶结构的锚泊过程大多采用经验公式进行计算,计算过程较为复杂,且其计算精度往往较差。为提高船舶锚泊力计算精度,本文根据多体系统动力学对船舶锚泊过程进行动力学建模,研究锚泊链张力对船舶运动稳定性的影响,获得锚泊预张力与张力峰值之间的规律。计算结果表明,锚泊系统预张力越大,则船舶的摇晃幅值越小,船舶的平稳性也越好。船舶锚泊过程中,锚泊预张力越大,则对应的锚泊力峰值也越大,对锚泊链的强度要求也越高。     

关于研发调车内燃机车两轴转向架的问题

对有前途的干线内燃机车两轴转向架的方案进行分析表明,为了合理选择结构方案,现有的科学技术储备是不足的.文章确认:研究工业企业专用线不平度的必要性,以便确定机车车轴动载荷对黏着性能的影响;还确认了用模拟的方法研究车轴的水平动力学,并在新生产的机车上进行试验检查的必要性,以便确定转向架与车体的横向联结部件的典型(优选)方案.对于使用刚性齿轮的牵引传动装置这样的方案,在对动力扭矩作用下的传动装置中的承载部件进行评估时,不允许作出牵引传动中无冲击特性的假设,也不可忽视车轮沿钢轨的滑行动作.从而提出正确模拟传动装置中尚未解决的动力过程这样一项任务.然而为了按照部件配置的条件来设计牵引电机的悬挂装置而利用先前已知的试验规律并未成功.为此提出,应使用装有弹性齿轮和"吊环"式悬挂装置的较为熟练掌握的牵引传动方案,以及使用在上下铰链轴之间的尺寸较小时能保持工作能力的、且允许它们与摆式悬挂一起统一化的悬挂装置方案.依据这样的解决方案,已经获得了1项发明专利和2项实用专利.     

冲压机械振动对高铁桥梁及行车动力影响分析

高速铁路桥梁的平顺性和稳定性对运营列车的平稳性和安全性有很大影响。为研究冲压机械产生的外部振动激励对高铁桥梁的影响,首先通过对此机械引起的地面振动进行实测,并结合有限元分析软件,确定最大冲击荷载作用下产生的地面振动及传播至桥墩处的振动;然后通过建立列车-轨道-桥梁耦合动力学模型,将桥墩处的地面振动作为激励输入,分析列车以不同速度通过时车辆、桥梁动力学响应。结果表明:地面冲击振动有限元模型计算结果与实测结果基本相符,验证了模型的可靠性;地面振动对桥梁响应会产生一定的影响,距振源50 m处地面振动对桥梁所产生的影响较距振源80 m处(桥墩处)的大,但对运行车辆的影响很小;随着车速由250 km/h至350 km/h,车辆及桥梁各结构的动态响应均有所增大,但都未超出安全限值。因此,冲压机械冲击作用导致的地面振动对列车-轨道-桥梁系统动态服役性能影响非常有限。     

多自由度拉杆的静力学分析

在有限元分析中,多自由度系统由于是非静定结构,其刚度矩阵奇异,因此不能使用静力学分析方法进行求解。[1]在一些大型机械设备的有限元计算中,常常会遇到诸如拉杆等的多自由度系统,使用传统的静力学计算方法是不奏效的,而使用动力学方法得到收敛的结果,则需要巨大的计算量。大型的工程机械所包含的拉杆、多轮平衡梁行走机构等,都是多自由度系统。但这些机构有一个共同的特点,就是它们都是为了机构的动作需要或减小应力而使